Барут

Барут или пушчани прах је супстанца која врло брзо сагорева уз ослобађање гасова који служе као покретачка енергија у ватреном оружју. Ова дефиниција се односи и на црни и на бездимни барут. Обе врсте барута су слаби експлозиви. Њиховим сагоревањем се ствара подзвучни дефлаграциони талас наспрам надзвучног експлозивног таласа који стварају јаки експлозиви. Резултат тога је да је притисак који настаје сагоревањем барута довољан да потисне зрно, али не и да разори експлозивну комору ватреног оружја. Из истих разлога барут није добар за разбијање стена или утврђења, где се успешно користе јаки експлозиви.

Барут је најстарији познати хемијски експлозив. То је смеша сумпора, дрвеног угља и калијум нитрата. Сумпор и угаљ делују као гориво док је калијум нитрат оксидационо средство. Због својих запаљивих особина, количине топлоте коју ослобађа и запремине гасова које производи, барут се најчешће користи као погонско средство у ватреном оружју и као пиротехнички састојак у ватромету. Смеша која се користи за разарање стена (као на пример у каменолому) зове се прах за минирање.

Баруту је додељен УН број -{UN0027}- те је сврстан у класу опасности -{1.1D}-. Тачка паљења износи приближно . Конкретна тачка паљења може одступати у зависности од хемијског састава барута. Релативна густина барута износи 1,7 до 1,82 (по живином методу) односно 1,92 до 2,08 (мерено пикнометром). -{pH}- вредност барута је између 6,0 и 8,0. Такође се сматра нерастворљивим материјалом.

Према већини историчара, сматра се да је барут измишљен у 9. веку у Кини, док су се најранији записи формуле за његову израду појавили у 11. веку у тексту из династије Сонг, -{Wujing Zongyao}-. Његово откриће довело је најпре до открића ватромета те примитивног ватреног оружја у Кини. У вековима након кинеског открића, оружја с барутом су се почела појављивати у муслиманском свету, Европи и Индији. Технологија барута се из Кине прво раширила преко средње Азије на Средњи исток па потом у Европу. Рани западњачки извештаји о баруту се појављују у текстовима које је написао енглески филозоф Роџер Бејкон у 13. веку.

Барут је сврстан у слабије експлозивне материјале због своје релативно споре брзине распадања и, узрочно-последично, ниске бризантности. Слаби експлозиви дефлагрирају (тј. сагоревају) подзвучним брзинама, док снажни експлозиви детонирају производећи надзвучне таласе. Брзина сагоревања барута се повећава повећањем притиска, тако да у затвореној посуди може експлодирати, а изван ње само сагорева. Запаљење барута запакованог иза метка мора дати довољно притиска да зрно избаци из цеви великом брзином, али не и превише да се не распадне чаура односно цев. Стога барут представља врло добро погонско гориво, али је мање погодан за разбијање стена или утврђења. Он се користио за пуњење артиљеријских граната, за минирање и у грађевинарству за грубо уклањање стена, све до друге половине 19. века када су направљени први прави експлозиви (нитро-експлозиви). Данас се барут не користи за модерне експлозивне бојне главе, нити се користи као главни експлозив у активностима минирања терена због трошкова његовог добијања у односу на нове алтернативне експлозиве попут амонијум-нитрата/течног горива (-{ANFO}-). Црни барут се још користи као елемент за успорење експлозије у разним муницијама где се траже спорогореће особине.

Историја и порекло

мини|Монголи бацају примитивне бомбе на јапанске самураје за време монголске инвазије Јапана, 1281.

Сматра се да је барут измишљен у Кини када су таоисти покушали да сачине напитак бесмртности. Барут се сматра једним од четири велика открића древне Кине. Недуго после, кинеске војне снаге су почеле да користе ватрено оружје на бази барута (попут ракета, пиштоља и топова) те експлозивна средства (тј. гранате и разне врсте бомби) у борбама против Монгола када су они покушали да изврше инвазију и униште градске одбрамбене зидине на северним границама Кине. Након што су Монголи освојили Кину и основали династију Јуан, и они су почели да користе кинеску војну технологију на бази барута у свом покушају да освоје Јапан. Такође су користили барут као гориво за ракете.

Већина научника сматра да се након открића барута у Кини, он проширио преко Блиског истока све до Европе, мада међу њима постоји неслагање о томе колико је кинеско напредовање у ратовању помоћу барута утицало на његов каснији напредак на Блиском истоку и Европи. Ширење барута из Кине по Азији врло често се приписује Монголима. Један од првих примера када су се Европљани сусрели са ватреним оружјем и барутом била је битка на реци Шајо 1241. године. У тој бици, Монголи не само да су користили барут у примитивом кинеском ватреном оружју већ и прве примитивне гранате.

Основни проблем који се јавља у проучавању ране историје барута је тежи приступ изворима блиским описаним догађајима. Врло често, први записи доста субјективно описују употребу барута у војним сукобима, а писани су чак и неколико векова након дешавања, те су у знатној мери „обојени“ тадашњим искуствима хроничара. Такође релативно је тешко тачно превести оригиналне алхемијске текстове, нарочито средњовековне кинеске текстове, којима се покушава објаснити феномен помоћу метафора, у модерни научни језик са стого дефинисаном терминологијом. Потешкоће око превода довеле су и до грешака или произвољних интерпретације који се граниче са уметничком слободом. Рани натписи који можда спомињу барут су понекад у лингвистичком процесу означени такозваном семантичком променом (где старе речи добијају нова значења). На пример, арапска реч -{naft}- прешла је из значења којим је означава нафту у значење барута, док је кинеска реч -{pao}- еволуирала из значења за катапулт у реч која означава топ.

Муслимани су добили знања о баруту у периоду између 1240. и 1280, у време када је Сиријац Хасан ал-Раммах на арапском написао рецепте за барут, упутства за прочишћавање шалитре те описе за начине паљења барута. Барут је из Кине на Блиски исток вероватно дошао преко Индије.: „Око 1240. године, Арапи су са истока научили да праве шалитру („кинески снег“). Ускоро су научили да праве и барут. Такође су научили да праве ватромет („кинеско цвеће“) и ватрометне ракете („кинеске стреле“)“ На ово упућује ал-Рамахово кориштење појмова „који сугеришу да је он своје знање добио из кинеских извора“, а такође и његово спомињање шалитре под појмом „кинески снег“ ( -{-saldž al-ṣīn}-), док ватромет описује као „кинеске цвјетове“, а ракете као „кинеске стијеле“. Ипак, пошто је ал-Рамах своје текстове посветио „свом оцу и прецима“, Ахмед Y. ал-Хасан сматра да се барут раширио по Сирији и Египту „крајем 12. или почетком 13. века“. Персијанци су шалитру називали „кинеска со“ или „со из кинеских сланих мочвара“ ( -{-namak šūra hīnī}-).

Најранији сачувани документовани докази кориштења ручних пиштоља, за које се сматра да су најстарија врста малог, преносивог ватреног оружја и претходних данашњих пиштоља, потичу из неколико арапских рукописа датираних у 14. век. Ал-Хасан сматра да су они били засновани на ранијим оригиналима и да се у тим рукописима наводи да су ручне топове користили Мемлуци у бици код Ајн Џалута 1260. године. Хасан ал-Рамах је у свој текст под насловом -{Al-furusijah ve al-manasib al-harbija}- (Књига војне коњице и домишљатих војних уређаја), укључио 107 рецепата за справљање барута, од чега је 22 за ракете. Ако се узму средње вредности за 17 од 22 ове смеше за ракете (75% нитрата, 9,06% сумпора и 15,94% угља), долази се до готово идентичног „рецепта“ за идеални модерни барут од 75% калијум нитрата, 10% сумпора и 15% угљеника.

Производња барута контролисана од стране државе у Османлијском царству, кроз рани облик ланца добављача којим су се набављали нитрати, сумпор и висококвалитетни угаљ од храстова из Анадолије, допринео је значајном ширењу барута од 15. до 18. века. Таква производња трајала је све до касног 19. века, када је знатно смањена, што приближно одговара и паду војне моћи царства.

Ефекат

Барут је слаб експлозив: не детонира, већ дефлагрира (брзо гори). Ово је предност у погонском уређају, где се не жели удар који би разбио пиштољ и потенцијално оштетио оператера; међутим, то је недостатак када се жели експлозија. У том случају, погонско гориво (и што је најважније, гасови који настају његовим сагоревањем) морају бити ограничени. Пошто садржи сопствени оксидатор и додатно гори брже под притиском, његово сагоревање је способно да распрсне контејнере као што су гранате, граната или импровизоване „цевне бомбе“ или „лонца под притиском“ да би се формирали шрапнели.

У вађењу, високи експлозиви су генерално пожељнији за разбијање стена. Међутим, због свог малог сјаја, барут изазива мање ломова и резултира употребљивијим каменом у поређењу са другим експлозивима, што га чини корисним за минирање шкриљаца, који је крхак, или монументални камен као што су гранит и мермер. Барут је веома погодан за празне метке, сигналне ракете, рафалне пуњења и лансирања са линија за спасавање. Такође се користи у ватромету за подизање граната, у ракетама као гориво и у одређеним специјалним ефектима.

Сагоревањем мање од половине масе барута претвара се у гас; већина се претвара у честице. Неки од њих се избацују, губе погонску снагу, загађују ваздух и генерално представљају сметњу (одавање положаја војника, стварање магле која омета вид, итд.). Нешто од тога заврши као дебео слој чађи унутар цеви, где је такође сметња за наредне хице и узрок заглављивања аутоматског оружја. Штавише, овај остатак је хигроскопан и уз додатак влаге која се апсорбује из ваздуха формира корозивну материју. Чађ садржи калијум оксид или натријум-оксид који се претвара у калијум-хидроксид, или натријум-хидроксид, који кородира цеви од кованог гвожђа или челика. Због тога је потребно темељно и редовно чишћење како би се уклонили остаци.

Барут се може користити у модерном ватреном оружју све док није на гас. Најкомпатибилније модерне пушке су сачмарице са глатким цевима које раде са дугим трзајем са хромираним основним деловима као што су цеви и проврти. Такви пиштољи имају минимално прљање и корозију и лакше се чисте.

Састав

Појам црни барут скован је крајем 19. века, углавном у САД, да би се разликовали ранији рецепти за прављење барута од нових бездимних барутних врста и полудимних пушчаних прахова, у случајевима када се ти појмови не односе на кордит. Полудимни барути имају већину особина сличних црном баруту, али производе знатно мању количину дима и производа сагоревања. Бездимни барут има доста другачије особине сагоревања (притисак у односу на време) и може произвести виши притисак и рад по једном граму. Његова употреба у старијим оружјима, дизајнираним за црни барут, може их уништити. Бездимни може бити разних боја, од смеђих до жутих и белих нијанси. Већина полудимних барута се престала производити 1920-их.

Црни барут је грануларна смеша: нитрата, обично калијум нитрата (-{KNO3}-), који у реакцији сагоревања служи као извор кисеоника; дрвени угаљ, који у реакцији служи као подлога за угљеник и друге изворе горива, а поједностављује се као угљеник (-{C}-); сумпор (-{S}-), који служи за снижавање температуре неопходне за запаљење смесе, а такође служи и као гориво за реакцију, па он тиме повећава брзину изгарања барута.

Барут

Źródło i licencja